FAQ
What is the reason for focusing on cell size? | 細胞サイズにこだわる理由は何ですか？
There are three reasons. The first is that the dynamics of molecular assemblies can be observed in real-time using optical microscopy, and individual assemblies can be manipulated with tools like pipettes and microfabricated devices. Toyota believes this will contribute to an exciting area of research. The second is that the size of cells lies at the boundary between molecular interactions, which are discussed at the nanometer scale, and macroscopic interactions, like surface tension, which are studied at the millimeter scale. The individual characteristics of molecules and macromolecules are easy to emerge in the dynamics of molecular assemblies at this scale. The final reason is Toyota's intuition. Based on the concept of 'supramolecular chemistry,' which focuses on the chemistry of molecular assemblies that have functions not shown by individual molecules, it is possible to uncover something close to the essence of life related to spatial structural hierarchy. | 理由は３つあります．１つ目は、分子集合体のダイナミクスを光学顕微鏡でリアルタイムに観測できたりピペットや微細加工装置で１つ１つをハンドリングできたりするからです．これらの特徴が刺激的な研究領域に貢献すると豊田は考えています．２つ目は、細胞サイズの領域は、ナノメートルスケールで議論されてきた分子間相互作用と、ミリメートルスケールで扱われてきた界面張力などのマクロな相互作用との境界にあたるためです．この領域では分子や高分子の個性が分子集合体のダイナミクスに現れやすいです．最後の理由は、「分子が集合して、ユニット化し、分子１つ１つではみせない機能をもつ有機分子集合体」とされる"超分子"という概念になぞらえて、空間構造の階層を考えると、そこに生命らしさがあるのかもしれないという、豊田の直感があるからです．
Is the ultimate goal to create a real cell? | 最終目標は本当の細胞をつくることなのですか？
The answer is NO. Toyota is interested in research that creates and regulates molecular assemblies from the perspective of artificial cells, believing that this approach can contribute to both life science and material science. Molecular cell biology shows us that individual cells in a monoclonal cell line are not homogeneous molecular assemblies made of identical materials. Instead, they are heterogeneous, and there are still unknown molecules. Therefore, creating or reconstituting an actual cell is far beyond our current capabilities. However, it is certain that 'lifelikeness', such as self-replication, homeostasis, and evolution, are essential for the higher-order functions of materials. Thus, we believe that defining molecular assemblies that exhibit 'lifelike' dynamics and functions through a constructive approach and making them reproducible are crucial | これの答えはNoです．豊田は，人工細胞という位置づけで分子集合体を創成・制御する研究に興味があり、これこそが生命科学や物質科学に貢献できる研究手法だと考えています。分子細胞生物学での知見では、細胞１つ１つをみると、同定された有機分子でできた同質の分子集合体ではなく、ばらつきがあって未知の物質も含まれています。実際の細胞を創製したり再構成したりすることは私たちの研究能力を超えています。それでも、自己複製やホメオスタス、進化などの"生命らしさ"が魅力ある高次機能物質に必須であることは確かです。したがって、"生命らしい"ダイナミクスを示したり機能をもったりする分子集合体を定義し、それを再現性よく実現する構成論的アプローチが重要であると私たちは考えています．
Why are there so many joint research projects in the Toyota group? | 豊田研では何故共同研究が多いのですか？
Joint research is the result of communication between researchers, and it can only happen when they understand each other's perspectives. For this reason, Toyota believes it can be a strong catalyst for creating something unique. We offer opportunities for interaction with other laboratories through research meetings, seminars, research exchanges, and social events. Toyota would be very pleased if these opportunities not only help deepen the members' own scientific knowledge but also lead to joint research. | 共同研究とは，研究者どうしのコミュニケーションの産物であり，互いの学問的立場への理解があって初めて成立する研究活動です．だからこそ、オンリーワンをつくりだせる大きなきっかけになると豊田は考えています．本研究室では，研究ミーティング，セミナー，研究交流会，懇親会など，普段から他研究室とコミュニケーションできる機会があります．それらの機会が研究室メンバーのサイエンス自体を深化させるだけでなく，共同研究へと進展することがあれば，それは研究室主宰者である豊田の喜びです．
例えば，研究室メンバーは，下記のように様々な学会や研究会で成果を発表しています．
日本化学会年次大会（3月下旬），日本物理学会年会（3月下旬），日本応用物理学会年会（3月下旬），分子ロボティクス年次大会（3月），生命の起原および進化学会学術講演会（3月），分析化学討論会（5月），高分子学会年次大会（5月），東京大学生命科学シンポジウム（5月～6月），International Symposium on Surfactants in Solution（6月, 世界各地），日本進化学会大会（7月～8月），ACS National Meeting & Exposition （8月，米国），分子科学討論会（9月～10月），高分子討論会（9月～10月），コロイド界面化学討論会（9月～10月），日本油化学会年会（9月～10月），日本分析化学会年会（9月），RSC東京コンファレンス＠JASIS(分析展)（9月）， International Conference on DNA Computing and Molecular Programming（9月，世界各地），日本生物物理学会年次大会（9月～12月），International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (μTAS)（10月～12月, 世界各地），PACIFICHEM (12月，米国(ハワイ))，「細胞を創る」研究会（10月～12月），非線形反応と協同現象研究会（10月～1月），分析イノベーション交流会（12月～1月），Biophysical Society Annual Meeting （2月，米国）
To students applying to graduate school | 大学院受験をお考えの皆さんへ
If you wish to join our group through the graduate school entrance examination, you can apply to Department of Basic Science, Graduate School of Arts and Sciences. For more details, please visit the website of the graduate school office. If you have any questions, feel free to contact us. We welcome laboratory visits. Please contact us by e-mail in advance.| 私たちの研究室を大学院受験で志望される場合，東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻相関基礎科学系から受験できます．詳細は相関基礎科学系ウェブサイトをご覧ください．質問はこちらへお寄せください．研究室見学を歓迎します．電子メールで事前にご依頼ください．
Group Stats (2010-2024) | 研究室の統計（2010年-2024年在籍生）
Percentage of undergraduate students (including externship students) entering graduate school | 学部生（外研生を含む）の大学院進学率: 86% (12/14)
Percentage of master's degree graduates entering doctor course | 修士課程修了生の博士課程進学率: 44% (8/18)
Doctoral degree acquisition rate of doctor course students | 博士課程生の博士学位取得率: 64% (7/11)
Careers of Alumni | 過去のメンバーの主な進路（転出，修了，卒業時）
Academic career | 大学・学術研究機関
慶應義塾大学，岡崎統合バイオサイエンスセンター，立教大学，広島大学，日本女子大学，生命創成探究センター，国立国際医療研究センター研究所，情報科学芸術大学院大学
Company | 企業
キャノン，コニカミノルタ，東芝，リガク，エス・ディー・エス バイオテック，東レ，ウシオ電機，レンゴー，ハウス食品，ブレインパッド，リッジラインズ，リクルートキャリア，旺文社，似鳥(中国)投資有限公司
Government office and public testing institute | 官庁・公設試験所
農林水産省，鹿児島県薬剤師会試験センター
Other graduate schools | 他大学院
東京大学大学院工学系研究科，東京大学大学院農学生命科学研究科，千葉大学大学院工学研究科
過去のメンバーの研究課題はResearchmapの「その他」[論文指導]をご覧ください．
To graduate students | 大学院生の皆さんへ
In our group, you will learn from and practice four key scientific experiences. First, you will develop a mindset for enjoying research. Since you will conduct experiments that have never been done before, there is no "right" answer. For this reason, we encourage a mindset of critically analyzing experimental results, persistently continuing experiments, actively discussing your findings, and writing about the essence of your research along with its future possibilities. This is something you cannot learn in high school or undergraduate programs. The second experience is building relationships with peers. Although experiments are often done individually, large research projects require teamwork. You will learn how to build a broad network and communicate across generations in the field of science. The third experience is acquiring multiple scientific strategies at once. Our core strategies include molecular design, synthesis, and analytical methods. When you join us, you will start by becoming familiar with one of these strategies. Finally, since our group conducts experimental chemistry-based research, Toyota strongly encourages members to learn safety-related methods, such as hazard prediction, emergency response to accidents and near-miss situations, and risk communication. | 当研究室では４つの科学的体験を学び，実践することができます．まず，研究を楽しむマインドです．世界で初めての実験を行うのですから，ずっと正解というものがありません．したがって，実験結果を批判的に解析し，真摯に実験を続け，議論を積極的に楽しみ，研究の要点を将来展望とともに書く，という活動を推奨しています．そのマインドこそ，高校や大学の学部では学べないものです．次は，仲間づくりです．実験は多くの場合一人で行いますが，より大きな研究課題のプロジェクトでは，チームという協力関係のもとで実験を進め挑戦してゆくことが必要になります．そこでより広く仲間をつくったり、世代をまたいで科学コミュニケーションしたりすることを学ぶことができます．３つ目，いくつかの学問体系を同時に身に着けることができます．本研究室は，分子設計，合成，分析方法論が主軸です．研究室に所属する段階では，どちらかの方に親しむことから始められます．最後に，化学の実験系研究室なので，豊田は，危険予測，事故等応急対処，ヒヤリハット，リスクコミュニケーションなど，安全に研究開発を行うメソッドもメンバーが身に着けることを強く推奨しています．
We would like to highlight the advantages of working on basic science at the Komaba Campus. At Komaba, laboratories of different academic fields are located in the same building. This setup promotes interdisciplinary research and discussions. In particular, focusing on both synthetic chemistry (creating new materials) and analytical chemistry (developing new measurement and analysis methods) allows you to develop strategies that are valuable in both research and industry after graduation. For example: creating new materials or functions → developing devices or methods to measure why those functions appear → using the findings to create even newer materials or functions → and so on. Additionally, since our group only accepts a very limited number of graduate students (2 per year), you will have the chance to engage in many discussions with your supervising professors, which is another advantage. Toyota himself is a graduate of the Department of Basic Science at the College of Arts and Sciences and the Graduate School of Arts and Sciences. He hopes that graduates from his group, through their research experience, will not only acquire specialized knowledge but also develop the ability to understand both micro and macro perspectives and apply those to solve problems in society. | 駒場キャンパスで基礎科学の研究をするメリットを紹介します．駒場キャンパスでは，異なる学問分野の研究室が同一の建物に配置されています．これにより学際的な共同研究や議論を進展させやすいです．特に，豊田研は合成化学（新しい物質を創る）と計測分析化学（新しい計測分析方法をつくる）を両輪として研究を展開するため，卒業後に研究機関や産業界などで通用するシナジー的方法論（新しい物質や機能をつくる→なぜその機能が現れるかを測る装置・手法をつくる→得られた知見から，さらに新しい物質や機能をつくる→・・・）を身につけることができます．また，一学年につき2名のみという非常に限られた規模で学生院生を受け入れますので，指導教員と多くの時間をディスカッションできるのも魅力ではないでしょうか．豊田自身も教養学部基礎科学科（統合自然科学科の前身）および広域科学専攻相関基礎科学系の卒業生です．本研究室の卒業生もまた，研究生活を通じて得られる専門知識のみならず，ミクロとマクロな視点で階層を理解し問題解決する能力をもって社会で活躍することを切に願っています．
(1) Search, (2) Plan, (3) Act (main experiments), (4) Act (reference experiments), (5) Discuss and (6) Brainstorming.
Toyota recommends this activity cycle. To develop research themes for new group members, He always consults with them, and suggestions for new research themes are always welcome. It is important to establish original strategy and science for each group member. | (1)調査，(2)実験計画，(3)行動（主実験），(4)行動（参照実験），(5)議論，(6)ブレインストーミング．豊田はこの活動サイクルを推奨しています．新たに加わるメンバーの研究テーマについては，常にメンバーと相談し，新しい提案も随時受け付けています．各メンバーが独自の戦略とサイエンスを確立することが重要です．
"The secret is comprised in three words --- Work, Finish, Publish." Michael Faraday.
Toyota's research focuses on molecular design, synthesis, and analytical chemistry. However, his interests have expanded to include topics ranging from physics to biology. In his opinion, to succeed in an academic field, it is important to have one or two specialized skills as well as broad interests. Daily effort is highly recommended for the group members. | 「研究の秘訣は3つの言葉で言い表される---真摯に取り組み，まとめ，出版することだ」 マイケル・ファラデー． 豊田は分子設計と合成と分析化学を中心に研究しています．しかし，関心の対象は，物理学から生物学まで広がっています．強いて言えば，ある学問分野で成功するためには，1つか2つの専門スキルと幅広い興味が必要です．豊田研のメンバーには，日々の努力が推奨されます．
Presentation of experimental results to research experts, not only in the nearby region but also from other regions, is greatly admired. Toyota encourages his group members to write and present logically sophisticated proposals and research papers. Participation in seminars and national/international conferences is highly encouraged as he believes that they provide excellent opportunities for learning and teaching for training themselves among persons with the same age. | 同じ分野の研究者だけでなく，他分野の研究者にも自分の研究成果を発表することはとても素晴らしいことです．豊田は，研究室メンバーに対し，論理的に洗練された提案書や研究論文を作成して，発表することを奨励しています．セミナーや国内・国際学会への参加も，同年代の研究者どうしが切磋琢磨するための絶好の機会であると考えており，大いに奨励しています．
If you successfully obtain any experimental results you want, you approach nice invention. Otherwise, you potentially approach fantastic discovery.
Namely, if the experiments are successful, the results may be used for development of your sciences and useful technologies. Alternatively, the experiments may improve your understanding of basic mechanisms. This attitude is desirable toward experiments. | 自分の思うような実験結果が得られれば，のぞましい発明に近づきます．そうでなければ，素晴らしい発見に近づいている可能性があります．すなわち，実験が成功すれば，その結果をあなたはサイエンスや技術開発に活用でき，あるいはそうでなくても，基本的なメカニズムの理解が深まるかもしれません．実験に対しては，このような姿勢が望まれます．
To undergraduate students | 学部生の皆さんへ
We are responsible for lectures and student experiments that focus on studying changes in chemical materials from both microscopic and macroscopic perspectives. In particular, using molecular structures, reactions, and interactions as key concepts, we aim to deepen the students' understanding of how natural systems can be understood as molecular organizations and how materials with new functions can be designed and created. | 私たちは，化学物質の変化を，微視的にも巨視的にもとらえる科学を学ぶための講義と学生実験を担当しています．特に，分子の構造と反応と相互作用をキーワードとして，分子が組織化したシステムとしての自然界をどう理解し，また新たな機能をもつ物質はどう設計され創出されるのか理解を深めることを目的とします．
For undergraduate students at the College of Arts and Sciences, the course "Materials Chemistry" helps students understand the basic concepts of thermal properties, reactivity, optical properties, magnetism, electrical conductivity, and mechanical properties of molecules and solid materials, starting from the quantum behavior of electrons in atoms and molecules (for second-year students). In the course "Organic Chemistry II," students deepen their understanding of the structure and reactions of organic molecules and polymers, and also get an overview of the structure and function of supramolecules (for third-year students). Specialized topics are covered as following: model biological membranes and biochemical reactions in a part of the "Constructive and Systems Biology" course (for second-, third-, and fourth-year students), and nonlinear phenomena and organic physical chemistry in a part of the "Molecular Systems" course (for fourth-year students). | 教養学部の講義として，「物性化学」で，原子・分子の電子の量子的ふるまいから，分子や固体の熱特性，反応性，光学特性，磁性，導電性，機械特性を理解する基礎的な考え方を解説します（学部2年生対象）．「有機化学II」では，有機分子や高分子の構造や反応の理解を深め，超分子の構造と機能の概論を学びます（学部3年生対象）．そのうち，分子性組織膜と生体反応を「構成・システム生物学」（分担；学部2, 3, 4年生対象）で，非線形現象および有機物性化学を「分子システム論」（分担；学部4年生対象）でそれぞれ専門的に解説します．学年を問わず，聴講は歓迎します（単位や成績評価については教務事務に問い合わせてください）．
◇講義
教養学部前期課程 2年夏学期 「物性化学」
原子・分子の電子の量子的ふるまいから，化学物質の物性を理解するための基礎を学ぶ．
物性化学スライド第1回
物性化学ノート第1回
物性化学スライド第2回
物性化学ノート第2回
物性化学スライド第3回
物性化学ノート第3回
物性化学スライド第4回
物性化学ノート第4回
物性化学スライド第5回
物性化学ノート第5回
物性化学スライド第6回
物性化学ノート第6回
物性化学スライド第7回
物性化学ノート第7回
物性化学スライド第8回
物性化学ノート第8回
物性化学スライド第9回
物性化学ノート第9回
物性化学スライド第10回
物性化学ノート第10回
物性化学スライド第11回
物性化学ノート第11回
物性化学スライド第12回
物性化学ノート第12回
物性化学スライド第13回
物性化学ノート第13回
教養学部統合自然科学科 3年夏学期 「有機化学II」
有機分子・高分子の構造，反応性，機能を学び，超分子の形成原理を理解する．
教養学部統合自然科学科 3年冬学期（分担）「構成・システム生物学」
生体膜を反応場とする反応ネットワークの再構成法と計測法，それらの理論背景を学ぶ．
教養学部統合自然科学科 4年夏学期（分担）「分子システム論」
階層構造という観点で生命や物質での分子や分子集合体の空間構造・時間発展・機能情報を解説する．
大学院総合文化研究科広域科学専攻相関基礎科学系 冬学期（分担）「分子機能学II」
生命現象を有機物質で構成/再構成する物理・化学の最先端を説明する．
◇実験・実習・セミナー
教養学部前期課程 1,2年夏・冬学期（全学ゼミ）「生命の普遍原理に迫る研究体験ゼミ」
細胞再構成実験を通じて、細胞構造の成長分裂の物理・化学を学ぶ．
教養学部前期課程 3年夏学期「物質基礎科学セミナー」化学パート
有機化合物の基礎化学を演習する．
教養学部統合自然科学科 3年夏・冬学期（分担）「物質科学実験I・II」
有機合成，有機結晶化学，分子軌道法の基礎を理解する．
教養学部統合自然科学科 3年冬学期（分担）「統合生命科学実験II」
リポソーム作製実験を通じて，脂質二分子膜，顕微鏡法，反応速度論を学ぶ．
教養学部統合自然科学科 4年夏学期「物質科学実験III」「統合生命科学特別研究」
各自で研究課題を決め，有機合成，微細加工，光学計測の基本を習得する．
◇俯瞰型講義
教養学部前期課程 1,2年冬学期（分担）「分子システムの化学」
分子集合体の形成原理，顕微鏡法，原始細胞モデル研究の概要を解説する．
教養学部統合自然科学科 2年冬学期（オムニバス）「生命科学概論」
リポソームを基盤とする細胞再構成法と応用例を解説する．
